一種可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，包括刀口尺、工作臺、夾具、立軸、軸套、杠桿機構(gòu)和螺旋副，所述刀口尺通過夾具安裝在立軸上，并位于所述工作臺的工作面上，所述立軸與軸套垂直安裝，所述立軸與所述杠桿的一端相連接，所述杠桿的另一端與螺旋副機構(gòu)相連接，所述杠桿通過支座與所述軸套接觸連接。本發(fā)明提供了一種簡單實用的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，通過螺旋副機構(gòu)和杠桿來驅(qū)動立軸的軸向移動，可以產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)間隙，應(yīng)用于刀口形直尺的計量檢定工作中，方便日常檢定工作，提高工作效率。
【專利說明】—種可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于標(biāo)準(zhǔn)間隙領(lǐng)域，特別涉及一種可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，可以產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)間隙，應(yīng)用于刀口形直尺的計量檢定工作中。
【背景技術(shù)】
[0002]標(biāo)準(zhǔn)間隙主要用途是在光隙法測量中，利用其產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)間隙和被測對象進行比較。光隙法是憑觀察通過實際間隙的可見光隙量的多少來判斷間隙大小的一種方法。凡是小于0.03_的間隙，只要能產(chǎn)生可見光隙，都可以用光隙法檢驗。光隙法簡單直觀，具有較高的測量精度，這種方法在計量檢測機構(gòu)和生產(chǎn)實踐中應(yīng)用很廣。光隙法可以運用于刀口尺和刀口型直角尺的計量檢定中，也可以用于工件表面形位偏差測量中，如利用刀口尺檢驗工件工作面的平面度和直線度，用直角尺檢驗工件垂直度等。
[0003]在JJG63-2007《刀口形直尺檢定規(guī)程》中對于標(biāo)準(zhǔn)間隙的描述如下:包括二級平晶4、三等量塊I和30mm內(nèi)直線度不大于0.3 μ m的刀口尺2組成，標(biāo)準(zhǔn)間隙3形成在量塊I和刀口尺之間，其示意如圖1所示，該裝置需要:(1)準(zhǔn)備(1.006?1.009) mm的小量塊，作為兩頭的基準(zhǔn)量塊，1.0lmm量塊需要兩塊。而檢測機構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)一般一個尺寸只有一塊，通常需要額外配置專用的量塊；(2)形成的間隙只有量塊工作面的大小，而中間量塊旁邊的空隙要明顯大于標(biāo)準(zhǔn)縫隙，通光量比也縫隙要大，亮度不均勻，影響對標(biāo)準(zhǔn)間隙的觀察。(3)該套裝置產(chǎn)生的間隙是相對固定的，不能連續(xù)變化，在更大范圍使用時候，需準(zhǔn)備更多的量塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:原方法產(chǎn)生的間隙是相對固定的，不能連續(xù)變化，在更大范圍使用時候，需準(zhǔn)備更多的量塊。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，包括刀口尺、量塊、立軸、軸套、杠桿和螺旋副機構(gòu)，所述立軸貫穿所述軸套，所述刀口尺設(shè)置在立軸的一端，并位于所述量塊的工作面上，所述立軸的另一端與所述杠桿的一端相連接，所述杠桿的另一端與螺旋副機構(gòu)相連接，所述杠桿通過支座與所述軸套接觸連接。
[0008]優(yōu)選地，所述量塊上連接有調(diào)整支座。
[0009]優(yōu)選地，所述螺旋副機構(gòu)包括千分尺。
[0010]優(yōu)選地，所述杠桿分別與立軸、螺旋副機構(gòu)之間采用點面接觸連接。
[0011]優(yōu)選地，所述支座包括固定支座和彈性支座。
[0012]優(yōu)選地,所述立軸上端安裝有指示儀表。
[0013]優(yōu)選地，還包括光源和設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)間隙兩側(cè)的蓋板，所述標(biāo)準(zhǔn)間隙位于刀口尺和量塊之間，所述蓋板上開設(shè)有與標(biāo)準(zhǔn)間隙相平行的通光孔。[0014](三)有益效果
[0015]上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:本發(fā)明提供了一種簡單實用的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，通過杠桿和螺旋副機構(gòu)來調(diào)整立軸的軸向移動，通過螺旋副機構(gòu)驅(qū)動杠桿，進行運動縮放，控制立軸升降，在刀口尺與工作臺面間產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)間隙，應(yīng)用于刀口形直尺，刀口形直角尺的計量檢定工作以及工件的形位公差測量中，方便日常檢定、檢測工作，提高工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)間隙的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的一種標(biāo)準(zhǔn)間隙的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的一種的光路的示意圖。
[0019]在圖中，I量塊、2刀口尺、3標(biāo)準(zhǔn)間隙、4平晶、5立軸、6軸套、7杠桿、8調(diào)整支座、9夾具、10杠桿支座、11彈性支座、12螺旋副機構(gòu)、13指示儀表、14底座、15第一蓋板、16第二蓋板、17光源、18入射光、19出射光、20人眼。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0021]如圖2所示，為本發(fā)明的一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置包括:刀口尺2、量塊1、立軸5、軸套6、杠桿7和螺旋副機構(gòu)12,所述立軸5貫穿所述軸套6,所述刀口尺2通過夾具9安裝在立軸5的一端，并位于所述量塊3的工作面上，所述立軸5的另一端與所述杠桿7的一端相連接，所述杠桿7的另一端與螺旋副機構(gòu)12相連接，所述杠桿7通過支座與所述軸套6接觸連接，所述螺旋副機構(gòu)12在杠桿的一端施加作用力，使得杠桿的另一端帶動立軸運動，通過螺旋副機構(gòu)驅(qū)動杠桿，進行運動縮放，控制立軸升降，在刀口尺與量塊的工作面間產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)間隙，從而實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)間隙的可調(diào)。在軸套6的下部還設(shè)有一底座14,用于支撐軸套。
[0022]本發(fā)明提供了一種簡單實用的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，通過杠桿和螺旋副機構(gòu)來調(diào)整立軸的軸向移動，可以產(chǎn)生連續(xù)可調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)間隙，應(yīng)用于刀口形直尺，刀口形直角尺的計量檢定工作以及工件的形位公差測量中，方便日常檢定、檢測工作，提高工作效率。
[0023]本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置包含以下幾個部分:間隙的生成裝置；間隙大小的控制機構(gòu)；間隙大小的指示機構(gòu)；光源/光路控制部分，以下對每個部分進行詳細說明。
[0024]其中，間隙的生成裝置包括刀口尺2和量塊1，通過刀口尺和量塊之間的距離來產(chǎn)生一間隙。為了使標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置所產(chǎn)生光隙的觀測效果與被測對象保持一致，標(biāo)準(zhǔn)間隙的應(yīng)由短的刀口尺和小平面構(gòu)成，為使可見光隙量滿足量程下限I μ m的要求，這里小平面應(yīng)為研磨加工面，其表面粗糙度Ra值< 0.16 μ m。量塊工作面為研磨加工面，由量塊檢定規(guī)程可知，3等量塊的表面粗糙度為Ra0.016 μ m，因此可以利用3等量塊工作面來作為構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)間隙的小平面。為了調(diào)節(jié)量塊工作面與刀口尺的平行度，在量塊下部安裝一個微傾調(diào)整支座8，依靠錐度很小的銷釘和頂絲來控制支座的橫向微小的扭轉(zhuǎn)，從而調(diào)整量塊工作面與刀口尺的平行度。[0025]刀口尺安裝時，先將刀口尺安裝到夾具卡槽中，用螺紋件緊固，緊固后給結(jié)合部上膠，防止出現(xiàn)松動。調(diào)整杠桿處于水平位置，使立軸上支點與杠桿接觸，并處于自由下落狀態(tài)，然后將刀口尺和夾具整體卡到立軸上，使刀口與小平面輕輕的接觸；在緊固時，將夾具兩個螺釘孔內(nèi)的螺釘前后同時緩慢上緊，這樣螺釘?shù)呐ぞ卮笮』鞠嗟确较蛳喾矗鞠嗷サ窒?，可以較好的消除裝夾當(dāng)中的內(nèi)應(yīng)力，較好的保持裝夾的穩(wěn)定性。
[0026]微動裝置在本裝置當(dāng)中的作用就是能帶動刀口尺在小范圍內(nèi)沿垂直于小平面的方向作穩(wěn)定可控的往復(fù)運動，包括立軸5、軸套6、杠桿7和螺旋副機構(gòu)12，杠桿7的一端立軸相連接，另一端與螺旋副機構(gòu)12相連接，杠桿12通過杠桿支座10與軸套6接觸連接。立軸5和軸套6之間的配合保證刀口尺僅有沿垂直于小平面的方向運動的自由度，而限制其余5個方向的自由度。本發(fā)明的立軸可以是圓軸或者方軸，軸套上開設(shè)有與立軸的形狀相配合的孔洞。本發(fā)明的軸套上開設(shè)方形孔和方軸的配合可以完全滿足自由度控制的要求，但是方孔和方軸的加工難度較大，因此考慮用圓孔和立軸配以導(dǎo)向槽來解決。圓孔和立軸間相互研磨配合，配合間隙控制在5μπι以下。一般粘度較低的潤滑油油膜厚度在3 μ m左右。加入潤滑油后，軸在潤滑油膜的表面張力作用下，在軸孔中處于“油浮”狀態(tài)，可以自由滑動而不會留有更多的徑向間隙，從而可以較好的控制徑向竄動以及扭擺。
[0027]本發(fā)明的螺旋副機構(gòu)提供平穩(wěn)的線位移?？梢赃x擇設(shè)計加工一套專用的螺旋副機構(gòu)或者從獲取的便利性考慮，可以選用實驗室中很常見的千分尺來代替。千分尺的主要結(jié)構(gòu)就是精密絲桿，其螺距為0.5mm,運動平穩(wěn)可靠，完全可以滿足這里的應(yīng)用。用一個簡單夾具裝夾，使測桿軸線垂直于杠桿臂即可。杠桿在這里主要起到改變傳遞系數(shù)的作用，將螺旋副機構(gòu)的線位移縮小后形成一個近似線性的微小位移量。經(jīng)反復(fù)操作千分尺，比較發(fā)現(xiàn)，當(dāng)旋進量達到0.0lmm或0.02mm以上時,手感才比較好控制,對應(yīng)于0.0Olmm的運動量來說，對應(yīng)的杠桿比為1:10，或1:20。為了更便于操作，同時儀器的結(jié)構(gòu)尺寸又不至過于龐大，取杠桿比為1:20。同時，要求立軸必須有導(dǎo)向槽來控制立軸沿XY平面的回轉(zhuǎn)的自由度。這里可以將杠桿設(shè)計成矩形截面的，利用其側(cè)面來作為與立軸的槽配合作為導(dǎo)向面，限制其回轉(zhuǎn)自由度。杠桿機構(gòu)應(yīng)注意其工作位置在平衡位置附近，采用點面接觸連接，保證連接穩(wěn)定可靠，觸點應(yīng)分別在立軸和千分尺測桿軸心上。所述杠桿安裝位置保持水平狀態(tài)，減少杠桿傳動機構(gòu)引入的余弦誤差。同時，為了保證杠桿臂與立軸、千分尺的穩(wěn)定可靠的接觸，消除機械間隙和空回間隙，使微動機構(gòu)運行平穩(wěn)可靠，必須在微動系統(tǒng)中加入測量力。立軸端依靠立軸自身的重力就可以保證其與杠桿短臂端的穩(wěn)定接觸；而為了克服杠桿長臂端自身的重力保證其與千分尺工作面有效接觸，必須有一個向上的彈力或拉力。這里設(shè)計一個彈性支座11，使杠桿長臂端與千分尺工作面保持(1_2)N的接觸力。所述彈性支座提供測量力保證測量鏈接觸穩(wěn)定可靠，沒有空程回程誤差。
[0028]本發(fā)明的標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置還包括指示儀表13，指示儀表13安裝在立軸5的端部，指示儀表安裝位置符合阿貝原則和最短測量鏈原則。指示儀表13在儀器中所起的作用是指示標(biāo)準(zhǔn)間隙的大小。依據(jù)測量儀器設(shè)計的兩大基本原則:測量鏈最短原則和阿貝原則，指示機構(gòu)應(yīng)該設(shè)置在立軸的軸線上，與立軸直接接觸，測量方向與立軸運動方向平行。指示儀表可以選擇電感比較儀和扭簧比較儀，這些都是實驗室的常規(guī)儀器。
[0029]如圖3所示，為本發(fā)明的一種實施例的光路的示意圖，還包括光源17和設(shè)置在刀口尺兩側(cè)的第一蓋板15和第二蓋板16，所述蓋板上開設(shè)有與刀口尺與工作臺之間的標(biāo)準(zhǔn)間隙相平行的通光孔，第一蓋板15和第二蓋板16設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)間隙的兩側(cè)。光源17發(fā)出的入射光18經(jīng)過通光孔之后形成出射光19，并進入人眼20。這里光源的控制主要就是控制通光孔徑，使標(biāo)準(zhǔn)間隙處于一個暗的背景下，與被測件通常觀察條件一致。可以在標(biāo)準(zhǔn)間隙的前后加上蓋板，在間隙位置前后開設(shè)與間隙平行的通光孔。用平行光源照亮后孔位置，人眼通過前孔觀察標(biāo)準(zhǔn)間隙。對于入射光和出射光夾角的計算:通光孔的設(shè)計高度為3_，通光孔到刀口尺中心的水平距離為20mm，因此光線的最大入射(出射)角:
[0030]
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，包括刀口尺、量塊、立軸、軸套、杠桿和螺旋副機構(gòu)，所述立軸貫穿所述軸套，所述刀口尺設(shè)置在立軸的一端，并位于所述量塊的工作面上，所述立軸的另一端與所述杠桿的一端相連接，所述杠桿的另一端與螺旋副機構(gòu)相連接，所述杠桿通過支座與所述軸套接觸連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，所述量塊上連接有調(diào)整支座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，所述螺旋副機構(gòu)包括千分尺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，所述杠桿分別與立軸、螺旋副機構(gòu)之間采用點面接觸連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，所述支座包括固定支座和彈性支座。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，所述立軸上端安裝有指示儀表。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可調(diào)標(biāo)準(zhǔn)間隙裝置，其特征在于，還包括光源和設(shè)置在標(biāo)準(zhǔn)間隙兩側(cè)的蓋板，所述標(biāo)準(zhǔn)間隙位于刀口尺和量塊之間，所述蓋板上開設(shè)有與標(biāo)準(zhǔn)間隙相平行的通光孔。
【文檔編號】G01B11/14GK103822590SQ201410085460
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】王琨, 黃甦, 吳朝暉, 郭贊明, 李淑映, 肖亞涵 申請人:廣東省珠海市質(zhì)量計量監(jiān)督檢測所